AT507162B1

AT507162B1 - MICROSCOPE

Info

Publication number: AT507162B1
Application number: AT11422008A
Authority: AT
Inventors: Dieter Mag Feger
Original assignee: Photonic Optische Geraete Gmbh
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2010-06-15
Also published as: AT507162A1

Abstract

Mikroskop mit einer Mikroskopbasis (4), einer Mikroskopsäule (5), einem an der Mikroskopsäule (5) in unterschiedlicher Höhe über der Mikroskopbasis (4) positionierbarem Tragearm (3) für ein optisches od. optronisches Beobachtungssystem (1) und mit einer am Mikroskop angeordneten elektrischen Beleuchtungseinrichtung für ein Objekt, wobei der Tragearm (3) für das Beobachtungssystem (1) mindestens einen durch lichtdichte Wandungen gebildeten Hohlraum (6,6a,6b,6c) aufweist, der zwischen dem Beobachtungssystem (1) und der Mikroskopsäule (5) und /oder an der vom Beobachtungssystem (1) abgewandten Seite hinter der Mikroskopsäule (5) und/oder seitlich der Mikroskopsäule (5) angeordnet ist und in diesem mindesten einen Hohlraum (6) elektrische und / oder elektronische Bauteile und /oder lichtemittierende Bauteile (7) der Beleuchtungseinrichtung eingebaut sind, wobei an dem Tragearm (3) für das Beobachtungssystem (1) ein mechanisches Steck- und Haltesystem (8) für den elektrischen Anschluß mindestens einer außerhalb des Trägers anordbaren und auf das zu beobachtende Objekt richtbaren Lichtquelle, wie mindestens eine Leuchtdiode und/oder für mindestens einen, vorzugsweise flexiblen zum Objekt ausrichtbaren Lichtleiter (9), dessen Lichteintrittsfläche über das mechanische Steck- und Haltesystem (8,1) auf mindestens eine innerhalb des Hohlraums (6) angeordnete Leuchtdiode (7) ausgerichtet ist.Microscope with a microscope base (4), a microscope column (5), a on the microscope column (5) at a different height above the microscope base (4) positionable support arm (3) for an optical or optronic observation system (1) and with a microscope arranged electrical lighting device for an object, wherein the support arm (3) for the observation system (1) at least one formed by light-tight walls cavity (6,6a, 6b, 6c) which between the observation system (1) and the microscope column (5) and / or on the side facing away from the observation system (1) behind the microscope column (5) and / or side of the microscope column (5) is arranged and in this at least one cavity (6) electrical and / or electronic components and / or light-emitting components ( 7) of the lighting device are installed, wherein on the support arm (3) for the observation system (1) has a mechanical plug-and-hold system (8) for the electrical An conclusion of at least one outside of the carrier can be arranged and directed to the object to be observed light source, such as at least one light emitting diode and / or at least one, preferably flexible to the object alignable light guide (9) whose light entry surface via the mechanical plug and hold system (8,1 ) is aligned on at least one inside the cavity (6) arranged light emitting diode (7).

Description

österreichisches Patentamt AT507 162 B1 2010-06-15Austrian Patent Office AT507 162 B1 2010-06-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit einer Mikroskopbasis, einer Mikroskopsäule, einem an der Mikroskopsäule in unterschiedlicher Höhe über der Mikroskopbasis positionierbarem Tragearm für ein optisches od. optronisches Beobachtungssystem und mit einer am Mikroskop angeordneten elektrischen Beleuchtungseinrichtung für ein Objekt.Description: The invention relates to a microscope having a microscope base, a microscope column, a support arm which can be positioned on the microscope column at different heights above the microscope base for an optical or optronic observation system and with an electrical illumination device for an object arranged on the microscope.

[0002] Zur Beleuchtung kann in bekannter Weise Licht von einer vom Mikroskop separiert am Arbeitsplatz aufgestellten elektrischen Lichtquelle mittels eines oder mehrerer Lichtleiter an das zu beobachtende Objekt geführt werden. Das Austrittsfenster des Lichtleiters kann direkt auf das Objekt ausgerichtet sein oder an ein um das Objektiv des optischen Beobachtungssystems angeordnetes faseroptisches Ringlicht angeschlossen sein.For lighting can be performed in a known manner light separated from the microscope at the workplace electrical light source by means of one or more optical fibers to the object to be observed. The exit window of the light guide can be directly aligned with the object or connected to a arranged around the lens of the optical observation system fiber optic ring light.

[0003] Derartige bekannte Beleuchtungssysteme haben den Vorteil, dass unterschiedlichste Variationen der Objektbeleuchtung durchführbar sind, weisen aber den großen Nachteil auf, dass die separierte Lichtquelle am Arbeitstisch viel Platz in Anspruch nimmt und deren Aufstellungsort am Arbeitstisch nahe des Mikroskops erfolgen muss, da längere Lichtleiter sehr teuer sind. Hiebei muss auch auf die eingeschränkte mechanische Flexibilät der Lichtleiter Rücksicht genommen werden, sodass die freie Wahl des Aufstellungsortes für die separierte Lichtquelle in nachteiliger Weise nicht gegeben ist.Such known lighting systems have the advantage that a wide variety of object lighting variations are feasible, but have the great disadvantage that the separated light source takes a lot of space on the work table and its installation must be done on the work table near the microscope, as longer light guide are very expensive. Hiebei must also be taken into account the limited mechanical flexibility of the optical fiber, so that the free choice of the site for the separated light source is not given disadvantageously.

[0004] Weiters wurde mit der DE 102005036230 B3 bereits vorgeschlagen, eine Leuchtdioden aufweisende Beleuchtungseinrichtung mit dem Mikroskop baulich zu kombinieren, wodurch die Nachteile der getrennt aufzustellenden separierten Lichtquelle vermieden werden. Leuchtdioden sind im Vergleich mit Halogenglühlampen sehr klein und auch der Strombedarf von Hochleistungs-Leuchtdioden ist wesentlich geringer als von Glühlampen und somit kann eine Kombination der Beleuchtungseinrichtung mit einem Mikroskop vorgenommen werden, ohne die Form und und das Volumen bzw. auch ohne das Gewicht des Mikroskops wesentlich zu vergrößern. Dieser bekannte Vorschlag sieht vor, am Fokusarm, d.h. am Tragearm für das optische Beobachtungssystem des Mikroskops mehrere Leuchtdioden um die Mikroskopaufnahme herum und weitere Leuchtdioden entlang des Fokusarms anzuordnen.Furthermore, DE 102005036230 B3 has already proposed structurally combining a lighting device having light-emitting diodes with the microscope, thereby avoiding the disadvantages of the separate light source to be set up separately. Light-emitting diodes are very small in comparison with halogen incandescent lamps and the power requirement of high-performance light-emitting diodes is much lower than incandescent lamps and thus a combination of the illumination device can be done with a microscope, without the shape and and the volume or even the weight of the microscope to increase significantly. This known proposal provides, at the focus arm, i. on the support arm for the optical observation system of the microscope to arrange a plurality of light emitting diodes around the microscope holder and further light-emitting diodes along the focus arm.

[0005] Diese Leuchtdioden sind zur Auflichtbeleuchtung des zu untersuchenden Objekts vorgesehen in ihrer direkten Strahlrichtung zum Objekt in fest vorgegebener Richtung fixiert. Somit kann der Laborant in nachteiliger Weise keinerlei Variation der Objektbeleuchtung vornehmen, obwohl dies für vielerlei Untersuchungen erforderlich ist.These light-emitting diodes are provided for incident illumination of the object to be examined in their direct beam direction fixed to the object in a fixed direction. Thus, the lab technician can disadvantageously make no variation in the subject illumination, although this is required for many investigations.

[0006] Weiters wurde mit der US 2004/263960 A1 auch vorgeschlagen, am Tragearm für das optische Beobachtungssystem, zwischen dem Objektiv und der Mikroskopsäule, einen mehrere Leuchtdioden ausweisenden Lichtstrahler anzuordnen, der geneigt zur optischen Achse des Beobachtungssystems direkt auf das zu untersuchende Objekt ausgerichtet ist. Eine Änderung der Strahlungsrichtung ist in nachteiliger Weise nur in einem sehr eingeschränkten Bereich um eine Achse möglich. Die Energieversorgung der Leuchtdioden erfolgt über ein elektrisches Kabel von einer Stromversorgungseinrichtung, die in der Bodenplatte des Mikroskops angeordnet ist. Hiebei ist auch von Nachteil, dass das Kabel durch die Mikroskopsäule geführt ist, was den Montageaufwand des Geräts erhöht und bei Verschiebung des optischen Systems zum Verschleiß bzw. zu Beschädigung des Kabels führt.Furthermore, it was also proposed with the US 2004/263960 A1, to arrange on the support arm for the optical observation system, between the lens and the microscope column, a plurality of light emitting diodes exhibiting light emitter, which is inclined to the optical axis of the observation system directly aligned with the object to be examined is. A change of the radiation direction is disadvantageously possible only in a very limited area around an axis. The power supply of the light emitting diodes via an electrical cable from a power supply device which is arranged in the bottom plate of the microscope. Hiebei is also a disadvantage that the cable is passed through the microscope column, which increases the assembly cost of the device and leads to displacement of the optical system to wear or damage to the cable.

[0007] Aus der US 5 920 425 A ist ein Video-Mikroskop-System bekannt, das auch als Video-Presentationssystem ausgebildet sein kann. Zur Objektbeleuchtung ist eine Beleuchtungseinrichtung in eine Kopf-Einheit eingebaut, in die auch die Videokamera eingebaut ist. Es wird auch vorgeschlagen, die Beleuchtungseinrichtung an das Video-Mikroskop-System anzubauen.From US 5,920,425 A a video microscope system is known, which may also be designed as a video presentation system. For object lighting, a lighting device is installed in a head unit, in which the video camera is installed. It is also proposed to grow the illumination device to the video microscope system.

[0008] Die US 3 971 621 A beschreibt ein Mikroskop, bei dem ein Lichtleiter zur Objektbeleuchtung vorgesehen ist. Dieser Lichtleiter ist an eine Lichtquelle gekoppelt, die außen am Mikroskopständer angebracht ist. Der Lichtleiter ist von unten an das zu untersuchende Objekt geführt.US 3,971,621 A describes a microscope in which a light guide is provided for object lighting. This light guide is coupled to a light source which is mounted on the outside of the microscope stand. The light guide is guided from below to the object to be examined.

[0009] Die EP 1 469 333 A1 zeigt ein Mikroskop, das mit zwei Lichtleitern ausgerüstet ist, die in 1/12 österreichisches Patentamt AT507 162 B1 2010-06-15EP 1 469 333 A1 shows a microscope which is equipped with two light guides, which in 1/12 Austrian Patent Office AT507 162 B1 2010-06-15

Richtung zum zu untersuchenden Objekt positioniert sind.Direction are positioned to the object to be examined.

[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Beleuchtungseinrichtung mit einem Mikroskop derart zu kombinieren und eine bauliche Einheit zu schaffen, die einerseits alle Nachteile der bekannten Konstruktionen vermeidet und andererseits vorteilhaft alle Variationen der Objektbeleuchtung ermöglicht, wie sie mit separierten Lichtquellen durchführbar sind.The invention is therefore based on the object to combine a lighting device with a microscope in such a way and to create a structural unit, on the one hand avoids all the disadvantages of the known constructions and on the other hand advantageously allows all variations of the object lighting, as practicable with separated light sources are.

[0011] Gemäß der Erfindung wird daher bei einem Mikroskop der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass der Tragearm für das Beobachtungssystem mindestens einen durch lichtdichte Wandungen gebildeten Hohlraum aufweist, der zwischen dem Beobachtungssystem und der Mikroskopsäule und/oder an der vom Beobachtungssystem abgewandten Seite hinter der Mikroskopsäule und/oder seitlich der Mikroskopsäule angeordnet ist und in diesem mindesten einen Hohlraum elektrische und/oder elektronische Bauteile und/oder lichtemittierende Bauteile der Beleuchtungseinrichtung eingebaut sind, wobei an dem Tragearm für das Beobachtungssystem ein mechanisches Steck- und Haltesystem für den elektrischen Anschluss mindestens einer außerhalb des Tragearms anordbaren und auf das zu beobachtende Objekt richtbaren Lichtquelle, wie mindestens eine Leuchtdiode und/oder für mindestens einen, vorzugsweise flexiblen, zum Objekt ausrichtbaren Lichtleiter, dessen Lichteintrittsfläche über das mechanische Steck- und Haltesystem auf mindestens eine innerhalb des Hohlraums angeordnete Leuchtdiode ausgerichtet ist. Diese erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht die Integration zumindest aller wesentlichen Komponeneten einer elektrischen Lichtquelle für die Auflichtbeleuchtung des zu untersuchenden Objekts im Mikroskop, wobei in vorteilhafter Weise, wie bei einer separierten, entfernt vom Mikroskop angeordneten Lichtquelle, durch den Anschluss von einem od. mehreren Lichtleitern, externen Leuchtdioden-Strahlern, von einem faseroptischen Ring licht od. von einem Leuchtdioden-Ringlicht unterschiedlichste erforderliche Beleuchtungs-Varianten durchführbar sind, ohne dass lange, teure Lichtleiter verwendet werden müssen, die gegebenenfalls auch den Freiraum um das Mikroskop nachteilig einschränken. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mikroskops mit der im Tragearm integrierten Beleuchtungseinrichtung wird ein kompaktes Mikroskop-System geschaffen, dass einfach in Betrieb nehmbar und einfach transportierbar ist.According to the invention is therefore proposed in a microscope of the type mentioned that the support arm for the observation system has at least one cavity formed by light-tight walls between the observation system and the microscope column and / or on the side facing away from the observation system behind the Microscope column and / or side of the microscope column is arranged and in this at least one cavity electrical and / or electronic components and / or light-emitting components of the lighting device are installed, wherein on the support arm for the observation system, a mechanical plug-and-hold system for the electrical connection at least one can be arranged outside the support arm and directable to the object to be observed light source, such as at least one light emitting diode and / or at least one, preferably flexible, alignable to the object light guide whose light entry surface on the mechanical plug - And holding system is aligned with at least one arranged within the cavity LED. This construction according to the invention enables the integration of at least all the essential components of an electric light source for incident illumination of the object to be examined in the microscope, wherein advantageously, as in a separated, remote from the microscope light source, by connecting one or more optical fibers, external Light-emitting diodes, from a fiber optic ring light od. Of a light-emitting diode ring light a variety of required lighting variants are feasible without long, expensive optical fibers must be used, which may also adversely affect the free space around the microscope. The inventive design of the microscope with the lighting device integrated in the support arm, a compact microscope system is created that is easy to use and easy to transport.

[0012] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die im Hohlraum des Tragearms angeordneten elektrischen und/oder elektronischen und/oder lichtemittierenden Bauteile der Beleuchtungseinrichtung als vorzugsweise einstückig ausgebildetes Modul ausgebildet sind, das, vorzugsweise, über eine verschließbare Öffnung im Träger, insbesondere über einen schwenkbaren Deckel oder eine verschiebbare Klappe, austauschbar ausgebildet ist. Hiedurch kann in einfacher und kostengünstiger Weise die Beleuchtungseinrichtung ausgetauscht werden, um bspw. die Parameter des Lichts, wie Farbtemperatur, Lichtstärke, etc. an die durchzuführende Untersuchung anzupassen. Aber auch im Falle eines Defekts der Beleuchtungseinrichtung ist in einfachster Weise ein Austausch möglich, was insbesondere bei Objektuntersuchungen während eines medizinischen Verfahrens von wesentlicher Bedeutung ist.According to a further feature of the invention, it is proposed that the arranged in the cavity of the support arm electrical and / or electronic and / or light-emitting components of the illumination device are formed as preferably integrally formed module which, preferably, via a closable opening in the carrier, in particular via a hinged lid or a sliding flap, is designed exchangeable. As a result, the illumination device can be exchanged in a simple and cost-effective manner in order, for example, to adapt the parameters of the light, such as color temperature, light intensity, etc., to the examination to be carried out. But even in the case of a defect of the lighting device replacement is possible in the simplest way, which is particularly important for object examinations during a medical procedure is essential.

[0013] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der mindestens eine Hohlraum durch ein am Tragearm für das Beobachtungssystem befestigtes Gehäuse gebildet ist. Hiedurch ist es möglich, auch sehr große Komponenten der Beleuchtungseinrichtung mit dem Tragearm für das Beobachtungssystem zu integrieren, wie bspw. einen Kühlkörper für ein Leuchtdioden-Array von Höchstleistungs-Leuchtdioden, einen großvolumigen Netztransformator, ein Kühlgebläse, od. dgl., ohne dass die Konfiguration des Mikroskops wesentlich von der Konfiguration eines Mikroskops ohne Beleuchtungseinrichtung abweicht.In a further embodiment of the invention it is proposed that the at least one cavity is formed by a housing attached to the support arm for the observation system. By this means it is possible to integrate even very large components of the illumination device with the support arm for the observation system, such as, for example, a heat sink for a light-emitting diode array of high-power light-emitting diodes, a large-volume power transformer, a cooling fan, or the like, without the Configuration of the microscope significantly different from the configuration of a microscope without illumination device.

[0014] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Ausbildung von mehreren Hohlräumen im od. am Tragearm für das Beobachtungssystem die elekrischen und/oder elektronischen Bauteile in einem vom für die Aufnahme des mindestens einen lichtemittierenden Bauteils vorgesehenen Hohlraum separierten Hohlraum angeordnet sind. Diese Konstruktion erbringt den Vorteil, dass die durch den lichtemittierenden Bauteil entstehende Wärme von den elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen der elektronischen Stromversorgungstufe ferngehalten wird, wodurch deren Lebensdauer bzw. Zuverlässigkeit erhöht wird. 2/12 österreichisches Patentamt AT507162B1 2010-06-15According to a further feature of the invention, it is provided that in the formation of a plurality of cavities in od. At the support arm for the observation system, the electrical and / or electronic components are arranged in a cavity provided for receiving the at least one light-emitting component cavity cavity , This construction provides the advantage that the heat generated by the light-emitting component is kept away from the electrical or electronic components of the electronic power supply stage, whereby their life or reliability is increased. 2/12 Austrian Patent Office AT507162B1 2010-06-15

Weiters kann durch diese Anordnung der Hohlräume der Tragearm volumenmäßig besser ausgenützt werden und dessen Abmessungen klein gehalten werden, was zu einem niederen Gewicht führt.Furthermore, this arrangement of the cavities of the support arm can be better utilized in terms of volume and the dimensions are kept small, resulting in a lower weight.

[0015] Um in einfacherWeise die elektrische Verdrahtung der Bauteile bzw. Baustufen und die stabile Lagerung der elektrischen Leitungen sicherzustellen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die voneinander separierten Hohlräume über innerhalb des Tragearms für das Beobachtungssystem ausgebildete Kanäle zur Aufnahme von elektrischen Leitungen miteinander verbunden sind.In order to ensure in a simple way, the electrical wiring of the components or stages of construction and stable storage of the electrical lines, it is proposed in a further embodiment of the invention that the mutually separated cavities formed within the support arm for the observation system channels for receiving electrical lines connected to each other.

[0016] Zu untersuchende Objekte sind oftmals wärmeempfindlich und daher ist es von Vorteil, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Hohlraum zur Aufnahme von Wärme entwickelnden Bauteilen, wie eine od. mehrere Hochleistungs-Leuchtdioden, am weitesten entfernt vom Beobachtungssystem vorgesehen ist.Objects to be examined are often sensitive to heat and therefore it is advantageous if, according to a further feature of the invention, the cavity for receiving heat-generating components, such as one or more high-power LEDs, is provided furthest away from the observation system.

[0017] Die Abstrahlung von Wärme kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch in einfacher Weise dadurch reduziert werden, dass die Wandungen jedes Hohlraums mit thermischem Isoliermaterial ausgerüstet sind.The radiation of heat can be reduced in a further embodiment of the invention in a simple manner that the walls of each cavity are equipped with thermal insulation material.

[0018] Die Erwärmung des Tragearms für das Beobachtungssystem kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch dadurch reduziert werden, dass jeder Hohlraum in dem mindestens ein lichtemittierender Bauteil eingebaut ist, mindestens eine Ventilationsöffnung aufweist, die luftdurchlässig und lichtundurchlässig, vorzugsweise durch labyrinthartig versetzte Anordnung von Abdecklamellen innerhalb und/oder über der Ventilationsöffnung, od. dgl, ausgebildet ist.The heating of the support arm for the observation system can also be reduced in a further embodiment of the invention, that each cavity is installed in the at least one light-emitting component, at least one ventilation opening which is permeable to air and opaque, preferably by labyrinthine staggered arrangement of Abdecklamellen inside and / or above the ventilation opening, od. Like., Is formed.

[0019] Ist es erforderlich, jegliche Erwärmung des Objekts bzw. des Tragearms des Beobachtungssystem zu verhindern, so wird nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung vorgeschlagen, in mindestens einem Hohlraum des Tragearms für das Beobachtungssystem ein Peltier-Element zur Reduzierung der Erwärmung der eingebauten elektrischen, elektronischen und lichtemittierenden Bauteile und des Trägers anzuordnen. Hiedurch ist es möglich, Leuchtdioden, die durch Luft-Kühlung bei ca. 40 Grad Celsius betrieben werden, auf zumindest ca. 20 Grad Celsius abzukühlen, was im Wesentlichen der üblichen Raumtemperatur eines Laboratoriums entspricht.If it is necessary to prevent any heating of the object or the Tragearms of the observation system, it is proposed for a further characteristic of the invention, in at least one cavity of the support arm for the observation system, a Peltier element to reduce the heating of the built-in electrical , electronic and light emitting components and the carrier to arrange. By this means, it is possible to cool LEDs, which are operated by air cooling at about 40 degrees Celsius, to at least about 20 degrees Celsius, which essentially corresponds to the usual room temperature of a laboratory.

[0020] In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Hiebei zeigen: [0021] Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Mikroskops mit einem Hohlraum Im Tragearm, wobei im Hohlraum eine Leuchtdiode angeordnet ist, die auf einen Lichtleiter gerichtet ist, [0022] Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Mikroskops, wobei in einem Hohlraum desIn the drawings, several embodiments of the invention, for example, and shown schematically. 1 shows a first embodiment of a microscope with a cavity in the support arm, wherein a light-emitting diode is arranged in the cavity, which is directed onto a light guide, FIG. 2 shows a second embodiment of a microscope, wherein in FIG Cavity of

Tragearms eine Leuchtdiode, deren Kühlkörper und eine elektronische Steuereinrichtung angeordnet ist und das Licht über einen Lichtleiter einem faseroptischen Ringlicht zugeführt ist, [0023] Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Mikroskops, das mit einem mit mehrerenTragearms a light emitting diode, the heat sink and an electronic control device is arranged and the light is supplied via a light guide to a fiber optic ring light, Fig. 3 shows a third embodiment of a microscope, with one with several

Leuchtdioden autweisenden Ringlicht ausgerüstet ist, [0024] Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Stereo-Mikroskop dessen Tragearm geschnitten darge stellt ist und drei Hohlräume zur Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung aufweist, und [0025] Fig. 5 einen Teil des Tragearms, teilweise geschnitten, für das Beobachtungs-Systems, der einen Hohlraum für die Aufnahme des Beleuchtungssystems Aufweist, wobei ein mechanisches Steck- und Haltesystem für den Anschluss von Leuchtdioden und Lichtleitern dargestellt ist.Fig. 4 is a plan view of a stereo microscope whose support arm is cut Darge presents and has three cavities for receiving the illumination device, and Fig. 5 shows a part of the support arm, partially cut, for the observation system, which has a cavity for receiving the illumination system, wherein a mechanical plug and hold system for the connection of light-emitting diodes and light guides is shown.

[0026] In Fig. 1 ist ein Mikroskop dargestellt, das ein optisches Beobachtungssystem 1 mit dem Objektiv 2 aufweist. Das Beobachtungssystem 1 ist im Tragearm 3 gehalten, der entlang der von der Bodenplatte 4 gehaltenen und vertikalen Mikroskopsäule 5 höhenverschiebbar ange- 3/12 österreichisches Patentamt AT507162B1 2010-06-15 ordnet ist. Auf der Bodenplatte 4 wird im Gesichtsfeld des Objektivs 2 das nicht dargestellte zu untersuchende Objekt positioniert.In Fig. 1, a microscope is shown having an optical observation system 1 with the lens 2. The observation system 1 is held in the support arm 3, which is arranged vertically displaceable along the vertical microscope column 5 held by the base plate 4 and vertically. On the bottom plate 4, the unillustrated object to be examined is positioned in the field of view of the objective 2.

[0027] Zur Beleuchtung des Objekts ist eine in den Tragearm 3 integrierte elektrische Lichtquelle vorgesehen. Hiezu ist im Träger 3 ein Hohlraum 6 ausgebildet, der zur Aufnahme einer Leuchtdiode 7 oder eines Leuchtdioden-Arrays vorgesehen ist.For illuminating the object, an electric light source integrated in the support arm 3 is provided. For this purpose, a cavity 6 is formed in the carrier 3, which is provided for receiving a light emitting diode 7 or a light-emitting diode array.

[0028] Die Wandungen des Hohlraums 6 sind aus lichtdichtem Werkstoff ausgeführt. An der Unterseite des Tragearms 3 ist ein mechanische hohle Steckbuchse 8 vorgesehen, die durch die Wandung des Hohlraums 6 zur lichtemittierenden Fläche der Leuchtdiode 7 gerichtet ist.The walls of the cavity 6 are made of light-tight material. On the underside of the support arm 3, a mechanical hollow socket 8 is provided, which is directed through the wall of the cavity 6 to the light-emitting surface of the light emitting diode 7.

[0029] Die Steckbuchse 8 ist Teil eines bei diesem Ausführungsbeispiel nicht detailiert dargestellten Steck- und Haltesystems, über das das Lichteintrittsfenster eines kurzen faseroptischen Lichtleiters 9 an die Leuchtdiode 7 gekoppelt wird. Das Lichtaustrittsfenster des Lichtleiters 9 ist auf das nicht dargestellte Objekt gerichtet. Ein aus flexiblem Material gefertigter Lichtleiter 9 ermöglicht die Ausrichtung seines Lichtaustrittsfensters in verschiedensten Richtungen und aus unterschiedlichen Höhen auf das Objekt.The socket 8 is part of a not shown in detail in this embodiment plugging and holding system, via which the light entrance window of a short fiber optic light guide 9 is coupled to the light emitting diode 7. The light exit window of the light guide 9 is directed to the object, not shown. A made of flexible material light guide 9 allows the alignment of its light emission window in different directions and from different heights on the object.

[0030] Zur Energieversorgung der Leuchtdiode 7 ist diese mit der Anschlussbuchse 10 elektrisch verbunden. Das Steck- und Haltesystem mit der Steckbuchse 8 für den Lichtleiter 9 und die elektrische Anschlussbuchse 10 sind lichtdicht ausgebildet und somit wird die Abstrahlung von Streulicht aus dem Hohlraum 6 vermieden. Konstruktive Maßnahmen zur Kühlung der Lichtquelle bzw. weiterer elektrischer bzw. elektronischer Bauteile werden anhand der Ausführungsbeispiele gern der Fig. 2, 3 und 5 beschrieben.To supply power to the light emitting diode 7, this is electrically connected to the connection socket 10. The plug and hold system with the socket 8 for the light guide 9 and the electrical connection socket 10 are light-tight and thus the radiation of stray light from the cavity 6 is avoided. Constructive measures for cooling the light source or other electrical or electronic components are described with reference to the embodiments of FIGS. 2, 3 and 5.

[0031] In den Fig. 2 bis 5 sind mit der Ausführungsform gern. Fig. 1 übereinstimmende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gern. Fig.2 ist der Hohlraum 6 im Tragearm 3 zwischen dem Beobachtungssystem 1 und der Mikroskopsäule 5 angeordnet. Der Tragearm 3 weist hiebei einen L-förmigen Querschnitt auf und erstreckt sich im wesentlichen über die Höhe des Beobachtungssystems 1. Hiedurch steht ein ausreichend großer Hohlraum 6 zur Verfügung, um alle Bauteile und Baustufen der Beleuchtungseinrichtung in das Mikroskop zu integrieren.In Figs. 2 to 5 are like with the embodiment. Fig. 1 matching components provided with the same reference numerals. Gladly. 2, the cavity 6 in the support arm 3 between the observation system 1 and the microscope column 5 is arranged. The support arm 3 has hiebei an L-shaped cross section and extends substantially over the height of the observation system 1. Hiedurch a sufficiently large cavity 6 is available to integrate all components and stages of the illumination device in the microscope.

[0032] Die Leuchtdiode 7 oder ein Leuchtdioden-Array ist am Kühlkörper 11 montiert. Über das nicht dargestellt Steck- und Haltesystem ist der Lichtleiter 9 an die Leuchtdiode 7 geführt. Der Lichtleiter 9 ist starr ausgebildet und führt das Licht der Leuchtdiode 7 in das faseroptische Ringlicht 16, das um bzw. unterhalb des Objektivs 2 des Beobachtungssystems 1 positioniert ist.The light emitting diode 7 or a light-emitting diode array is mounted on the heat sink 11. About the plug and holding system, not shown, the light guide 9 is guided to the light emitting diode 7. The light guide 9 is rigid and guides the light of the light emitting diode 7 in the fiber optic ring light 16, which is positioned around or below the lens 2 of the observation system 1.

[0033] Im Hohlraum 6 ist weiters die Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 für die Leuchtdiode 7 angeordnet, die den für den Betrieb der Leuchtdiode 7 erforderlichen Konstantstrom bereitstellt. Über die Handhabe 13 kann der Laborant die Helligkeit der Leuchtdiode 7 einstellen und über das Display 14 die gewählte Helligkeit, Farbtemperatur, etc. kontrollieren. Die Energiezufuhr an die Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 erfolgt über die Anschlussbuchse 10.In the cavity 6, the power supply and control stage 12 is further arranged for the light emitting diode 7, which provides the required for the operation of the light emitting diode 7 constant current. By means of the handle 13, the laboratory technician can set the brightness of the light-emitting diode 7 and monitor the selected brightness, color temperature, etc., via the display 14. The power supply to the power supply and control stage 12 via the connection socket 10th

[0034] An der Oberseite des Hohlraums 6 ist ein Luftaustritt 15 angeordnet, der durch labyrinthartig angeordnete Lamellen einen Lichtaustritt unterbindet. Der Hohlraum 6 gern. Fig. 2 kann als lichtdichtes Gehäuse gefertigt sein, das im Fertigungsprozess des Mikroskops während der Endfertigung mit dem Tragearm 3 lichtdicht, wie bspw. durch Verschraubung, oder durch eine händisch lösbare Halteeinrichtung fest verbunden wird und einen einstückigen Bauteil des Mikroskops bildet.At the top of the cavity 6, an air outlet 15 is arranged, which prevents light leakage through labyrinth-like arranged lamellae. The cavity 6 like. Fig. 2 can be made as a light-tight housing, which is firmly connected in the manufacturing process of the microscope during finishing with the support arm 3 light-tight, such as by screwing, or by a manually releasable holding device and forms a one-piece component of the microscope.

[0035] Bei der Ausführungsform gern. Fig. 3 erstreckt sich der Tragearm 3 im Unterschied zu den Ausführungsformen gern, der Fig. 1 und 2 bis hinter die die Mikroskopsäule 5. In diesem hinteren Bereich des Tragearms 3 ist der Hohlraum 6 in nicht dargestellter Weise ausgebildet und zur Aufnahme der Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 für Leuchtdioden vorgesehen, die in der ringförmigen Halteeinrichtung 19 um das Objektiv 2 angeordnet sind. Die ringförmige Halteeinrichtung 19 wird vom Tragearm 18 gehalten, der über das Steck- und Haltesystem 17 an der hinteren unteren Wandung des Tragearms 3 verschwenkbar und lösbar gelagert ist. Eine elektrische Leitung innerhalb des Tragearms 18 verbindet die nicht dargestellten Leuchtdioden an der ringförmigen Halteeinrichtung 19 über das Steck- und Haltesystem 17 mit der Energie - 4/12 österreichisches Patentamt AT507 162 B1 2010-06-15 und Steuerstufe 12. Der hintere Bereich des Tragearms 3 ist mit Kühlrippen versehen, um die Wärmeabfuhr vom Hohlraum zu verstärken.In the embodiment like. 3, the support arm 3, in contrast to the embodiments like, the Fig. 1 and 2 to behind the microscope column 5. In this rear portion of the support arm 3, the cavity 6 is formed in a manner not shown and for receiving the power supply and control stage 12 for light emitting diodes, which are arranged in the annular holding device 19 about the lens 2. The annular holding device 19 is held by the support arm 18 which is pivotally and releasably mounted on the plug-in and holding system 17 on the rear lower wall of the support arm 3. An electrical line within the support arm 18 connects the light-emitting diodes (not shown) to the annular holding device 19 via the plug-in and hold system 17 with the power and control stage 12. The rear region of the support arm 3 is provided with cooling fins to enhance the heat dissipation from the cavity.

[0036] In der Draufsicht gern. Fig. 4 ist lediglich der Tragearm 3 für das Beobachtungssystem 1 geschnitten dargestellt. Der Tragearm 3 ist derart ausgebildet, dass er sich im Vergleich mit den Ausführungsformen gern, der Fig. 1 bis 3 beidseitig der Mikroskopsäule 5 erstreckt. Im Tragearm 3 sind drei voneinander separierte Hohlräume 6a, 6b, 6c ausgebildet. Im Hohlraum 6a ist eine Weisslicht emittierende Leuchtdiode 7a od. ein Weisslicht emittierendes Leuchtdioden-Array angeordnet und im Hohlraum 6b eine Frablicht emittierende Leuchtdiode 7b od. ein Farb-licht emittierendes Dioden-Array. Die Energieversorgung der Leuchtdioden 7a, 7b erfolgt von der im Hohlraum 6c angeordneten Energieversorgungs- und Steuerstufe 12. Für die elektrischen Leitungen von der Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 zu den Hohlräumen 6a und 6b sind im Tragearm 3 Kanäle vorgesehen.[0036] In the plan view like. 4, only the support arm 3 for the observation system 1 is shown in section. The support arm 3 is designed such that it extends in comparison with the embodiments like, the Fig. 1 to 3 on both sides of the microscope column 5 extends. In the support arm 3, three separate cavities 6a, 6b, 6c are formed. In the cavity 6a, a white light emitting light emitting diode 7a od. A white light emitting light emitting diode array is arranged and in the cavity 6b a Frablicht emitting light emitting diode 7b od. A color light emitting diode array. The power supply of the light-emitting diodes 7a, 7b is effected by the energy supply and control stage 12 arranged in the cavity 6c. For the electrical leads from the power supply and control stage 12 to the cavities 6a and 6b, 3 channels are provided in the support arm.

[0037] Jeder der mit den Leuchtdioden 7a,7b ausgerüsteten Hohlräume 6a und 6b ist mit einem nicht dargestellten Steck- und Haltesystem für zum Objekt ausrichtbare Lichtleiter versehen, wie bei Fig. 1 beschrieben. Die Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 ist mit Schaltern versehen, über die Leuchtdioden 7a, 7b selektiv angesteuert bzw. eingeschalten werden. Für allgemeine Objektuntersuchungen kann Weisslicht gewählt werden, für Fluoreszens-Untersuchungen kann Farblicht gewählt werden. Als Leuchtdioden 7a, 7b können auch Dioden mit identischer Farbtemperatur gewählt werden, wodurch am Objekt eine Beleuchtung mit größerer Helligkeit oder aus unterschiedlichen Richtungen möglich wird.Each of the light-emitting diodes 7a, 7b equipped cavities 6a and 6b is provided with a plug-and-hold system, not shown for aligning the object light guide, as described in Fig. 1. The power supply and control stage 12 is provided with switches, are selectively controlled or turned on the LEDs 7a, 7b. For general object examinations white light can be selected, for fluorescence examinations colored light can be selected. As light-emitting diodes 7a, 7b and diodes can be selected with identical color temperature, whereby the object is a lighting with greater brightness or from different directions is possible.

[0038] In Fig. 5 ist der Tragearm 3 geschnitten dargestellt. Der Hohlraum 6 ist durch eine Trennwand 21 in zwei Kammern geteilt. In der einen Kammer ist die Doppel-Leuchtdiode 7 samt Kühlkörper 11 angeordnet, der anderen Kammer ist die Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 angeordnet. Dieser Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 wird Energie über die Leitung 22 zugeführt. Die Leuchtdioden 7 sind über die Leitung 26 an die Energieversorgungsund Steuerstufe 12 angeschlossen. Mittels der Taster 27 der Energieversorgungs- und Steuerstufe kann der Laborant die Lichtemission der Leuchtdioden 11 einstellen.In Fig. 5, the support arm 3 is shown in section. The cavity 6 is divided by a partition wall 21 into two chambers. In one chamber, the double LED 7 is arranged together with heat sink 11, the other chamber, the power supply and control stage 12 is arranged. This power supply and control stage 12 is supplied with energy via the line 22. The LEDs 7 are connected via the line 26 to the power supply and control stage 12. By means of the button 27 of the power supply and control stage, the lab technician can adjust the light emission of the light-emitting diodes 11.

[0039] Zur Ankoppelung des Lichtleiters 9 für die Objektbeleuchtung direkt zum Objekt oder über ein faseroptisches Ringlicht ist die Steckbuchse 8 ausgerichtet auf die Leuchtdioden 7 in der Wandung des Tragearms 3 vorgesehen. Hiezu ist der Lichtleiter 9 mit einer hülsenförmigen Fassung 23 ausgerüstet, die ein einfaches Aufstecken des Lichtleiters 9 auf die Steckbuchse 8 ermöglicht. Eine Kugelrast sichert die Steckverbindung gegen unbeabsichtigtes Abziehen des Lichtleiters, gestattet aber eine Verdrehung der Fassung 23 bzw. des Lichtleiters 9.To couple the light guide 9 for the object lighting directly to the object or via a fiber optic ring light, the socket 8 is aligned with the light-emitting diodes 7 in the wall of the support arm 3 is provided. For this purpose, the light guide 9 is equipped with a sleeve-shaped socket 23, which allows a simple plugging the light guide 9 on the socket 8. A ball catch secures the connector against unintentional removal of the light guide, but allows a rotation of the socket 23 and the light guide. 9

[0040] Zur mechanischen und elektrischen Ankoppelung bspw. eines mit Leuchtdioden ausgerüsteten Ringlichts oder eines externen Leuchtdioden - Strahlers ist die elektrische Steckbuchse 24 in der Wandung des Tragearms 3 im Bereich der mit der Energieversorgungs- und Steuerstufe 12 ausgerüsteten Kammer des Hohlraums 6 vorgesehen. Die elektrischen Kontakte der Steckbuchse 24 sind mit der Energieversorgung- und Steuerstufe 12 verbunden. An diese Steckbuchse 24 ist der Haltearm 18 des in Fig. 3 dargestellten Leuchtdioden-Ringlichts 19 angesteckt. Auch diese Halte- und Steckverbindung 18, 24 weist eine Kugelrast auf, die ein Unbeabsichtigtes Abziehen des Tragearms 18 unterbindet. Anstelle des Haltearms 18 kann auch der Stecker einer elektrischen Leitung eines vom Mikroskop separierten Leuchtdioden-Strahlers an die Steckbuchse 24 angeschlossen werden.For mechanical and electrical coupling eg. Equipped with LEDs ring light or an external light emitting diode - emitter, the electrical socket 24 is provided in the wall of the support arm 3 in the area equipped with the power supply and control stage 12 chamber of the cavity 6. The electrical contacts of the socket 24 are connected to the power supply and control stage 12. At this socket 24, the support arm 18 of the light-emitting diode ring light 19 shown in Fig. 3 is infected. These holding and plug connection 18, 24 has a ball catch, which prevents unintentional removal of the support arm 18. Instead of the holding arm 18, the plug of an electrical line of a light-emitting diode emitter separated by the microscope can also be connected to the socket 24.

[0041] Der Hohlraum 6 ist an seiner Oberseite durch eine drehbare Klappe 28 verschlossen. Diese Klappe 28 weist Durchbrechungen zur Abfuhr der von den Leuchtdioden 7 entwickelten Wärme auf. Um aber einen Austritt von Licht durch die Durchbrechungen zu vermeiden, sind im Hohlraum 6 oberhalb der Leuchtdioden 7 labyrinthartig versetzte lichtundurchlässige Lamellen 29,30 angeordnet, die lediglich den Austritt von Luft ermöglichen. Eine derartig ausgebildeter lichtundurchlässiger Luftdurchtritt kann auch in nicht dargestellter Weise in der Unterseite des Hohlraums 6 vorgesehen werden, um eine effiziente Zuführung von Kühlluft sicherzustellen.The cavity 6 is closed at its upper side by a rotatable flap 28. This flap 28 has openings for removing the heat developed by the light emitting diodes 7. However, in order to avoid an escape of light through the apertures, 7 labyrinthine offset opaque slats 29,30 are arranged in the cavity 6 above the light emitting diodes, which allow only the escape of air. Such a formed opaque air passage can also be provided in a manner not shown in the bottom of the cavity 6 to ensure efficient supply of cooling air.

[0042] Die Auskleidung der Innenwandung des od. der Hohlräume 6, 6a, 6b, 6c mit thermi- 5/12The lining of the inner wall of the od. Of the cavities 6, 6a, 6b, 6c with thermal 5/12

Claims

Austrian Patent Office AT507 162 B1 2010-06-15 insulating material 31 reduces the heating of the support arm 3. The integration of the illumination device in the support arm 3 for the observation system 1 is particularly suitable for incident illumination of objects that are examined by means of stereomicroscopes , The components arranged in one or more cavities 6, 6a, 6b, 6c can be combined into modules, which can also be exchanged without tools by the laboratory technician. Not shown guide devices for such modules allow a adjustment-free alignment of the light-emitting diodes 7, 7a, 7b coupled to the entrance window light guide 9. The invention is not limited to the described embodiments. 1. Microscope with a microscope base, a microscope column, a positionable on the microscope column at different heights above the microscope base support arm for an optical or optronic observation system and with a microscope disposed on the electric lighting device for an object, characterized in that the support arm (3 ) for the observation system (1) at least one cavity formed by light-tight walls (6, 6a, 6b, 6c), between the observation system (1) and the microscope column (5) and / or on the side facing away from the observation system (1) behind the microscope column (5) and / or laterally of the microscope column (5) is arranged and in this at least one cavity (6, 6a, 6b, 6c) electrical and / or electronic components (12) and / or light-emitting components (7,7a , 7b) of the illumination device are installed, wherein on the support arm (3) for the observation system (1) a mechanical plug un d holding system (8, 18, 23, 24) for the electrical connection of at least one outside of the support arm arranged and directed to the object to be observed light source (19), such as at least one light emitting diode and / or at least one, preferably flexible, alignable to the object Optical waveguide (9) whose light entry surface is aligned via the mechanical plug-in and hold system (8, 18, 23, 24) on at least one inside the cavity (6,6a, 6b, 6c) arranged light emitting diode (7, 7a, 7b).

2. A microscope according to claim 1, characterized in that in the cavity of the support arm (3) arranged electrical and / or electronic and / or light-emitting components (12, 7,7a, 7b) of the illumination device are formed as preferably integrally formed module which, Preferably, via a closable opening in the support arm (3), in particular via a pivotable lid or a sliding flap (28), is formed exchangeable.

3. A microscope according to claim 1 or 2, characterized in that the support arm (3) is composed of a plurality of components, wherein a component as light-tight the cavity (6) forming housing is formed, and these the support arm (3) forming components by a , preferably manually, releasable holding device are connected to each other.

4. Microscope according to at least one of the preceding claims, characterized in that when forming a plurality of cavities (6a, 6b, 6c) in the support arm (3) for the observation system (1) the electrical and / or electronic components (12) in one of for the reception of at least one light-emitting component (7a, 7b) provided cavity (6a, 6b) separated cavity (6c) are arranged.

5. A microscope according to claim 4, characterized in that the mutually separated cavities (6a, 6b, 6c) via within the support arm (3) for the observation system (1) formed channels (20) are connected to each other for receiving electrical lines.

6. A microscope according to claim 4 or 5, characterized in that the cavity (6 a, 6 b) for receiving heat-generating components, such as one or more high-power LEDs (7 a, 7 b), furthest away from the observation system (1) before - 6/12 Austrian Patent Office AT507162B1 2010-06-15 is seen.

7. A microscope according to at least one of the preceding claims, characterized in that the walls of each cavity (6,6a, 6b, 6c) are equipped with thermal insulation material (31).

8. A microscope according to at least one of the preceding claims, characterized in that each cavity (6) is installed in the at least one light-emitting component (7), at least one ventilation opening (15) which is permeable to air and opaque, preferably by a labyrinthine staggered arrangement of Abdecklamellen (29,30) below and / or above the ventilation opening (15), od. Like., Is formed.

9. A microscope according to at least one of the preceding claims, characterized in that in at least one cavity (6, 6a, 6b, 6c) of the support arm (3) for the observation system (1) a Peltier element for reducing the heating of the built-in electrical, electronic and light emitting components (12, 7, 7a, 7b) and the support arm (3) is arranged. For this 5 sheets drawings 7/12